航空螺旋槳動平衡配平軟件算法實現(xiàn)

摘要：航空螺旋槳在工作中會產(chǎn)生振動，減小振動的方法是對螺旋槳進(jìn)行動平衡配平。研究和工程實踐表明，建模配平算法能夠解決傳統(tǒng)配平方案中遇到實際輕點(diǎn)位置與螺旋槳上可安裝配重的標(biāo)準(zhǔn)位置不一致時需要多次配平的工程難題，確保一次性配平成功，但工程實踐中單靠人工無法完成建模配平算法的全部計算過程。基于VB.NET技術(shù)對螺旋槳建模配平算法進(jìn)行編譯開發(fā)，使繁瑣的計算過程在軟件內(nèi)部完成，達(dá)到了快捷配平的目的，提高了螺旋槳動平衡配平的精度和效率。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：航空螺旋槳；動平衡；建模配平；VB.NET；軟件算法

DOIDOI：10.11907/rjdk.161809

中圖分類號：TP312文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號文章編號：16727800（2016）007004404

0引言

航空螺旋槳在裝機(jī)后的高速旋轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生振動，這種振動強(qiáng)度必須限制在一個可接受范圍內(nèi)，目前在航空維修領(lǐng)域的普遍做法是對螺旋槳進(jìn)行在線動平衡配平。

對螺旋槳的動平衡配平即在螺旋槳槳轂的特定位置的可用性。通過對資源的一系列處理，包括計算、存儲、優(yōu)化聯(lián)合調(diào)度方法等，在提升云計算平臺資源利用效率的基礎(chǔ)上提高平臺的整體服務(wù)質(zhì)量。

上適當(dāng)增加或減少配重片數(shù)量，調(diào)整螺旋槳的整體質(zhì)心位置，使不平衡力減小到能夠滿足螺旋槳—發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行為止。在航空維修實踐中通常采用的方法是在某振動測試儀的輔助下，按照測試儀指示出的數(shù)量和位置安裝配重，最終使擬配平螺旋槳的振動值控制在該測試儀可接受的范圍之內(nèi)。

在工程實踐中進(jìn)行螺旋槳動平衡配平時往往需要多次進(jìn)行“配平—測試—再配平”的重復(fù)過程，費(fèi)時費(fèi)力，甚至出現(xiàn)反配平現(xiàn)象。文獻(xiàn)指出建模配平算法能夠很好地解決傳統(tǒng)配平方案中在遇到實際輕點(diǎn)位置與螺旋槳上可安裝配重的標(biāo)準(zhǔn)位置不一致時，需要多次配平的工程難題，能夠確保一次性配平成功。但在工程一線的實際操作環(huán)境中，工程人員單靠人工難以完成建模配平算法的全部計算過程，使該算法的效益難以體現(xiàn)，而如能借助智能移動終端設(shè)備則使問題迎刃而解。本文基于VB.NET并以WinCE智能終端設(shè)備作為平臺，研究對螺旋槳動平衡建模配平算法的軟件編譯實現(xiàn)方法。

1編譯過程

1.1編譯方案設(shè)計

根據(jù)文獻(xiàn)，航空維修領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的某型振動值測試儀能夠測量并計算出螺旋槳—發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)的輕點(diǎn)位置和擬安裝的配重質(zhì)量，而螺旋槳動平衡的建模配平算法以該振動值測試儀作為數(shù)據(jù)來源。在該測試儀對振動值的末次典型測結(jié)果中，“1734RPM”為測量振動值時的螺旋槳轉(zhuǎn)速，“0.15IPS@12：52”包含了振動值（0.15IPS）和重點(diǎn)位置（12：52）兩個信息。而建模配平算法的輸出結(jié)果是位于兩個標(biāo)準(zhǔn)安裝位置上的兩個配重質(zhì)量數(shù)據(jù)，得到擬編譯配平軟件的邏輯框圖如圖1所示。

1.2智能設(shè)備工程項目創(chuàng)建

啟動Microsoft Visual Studio 2008，配置開發(fā)環(huán)境為Visual Basic，并使用智能設(shè)備項目模板創(chuàng)建智能設(shè)備工程項目，配置目標(biāo)平臺為Windows CE，選擇.NET Compact Framework版本為3.5，模板為設(shè)備應(yīng)用程序。工程項目建立后，要注意添加引用System.Data.SqlServerCe.dll，之后在代碼窗口導(dǎo)入命名空間：

然后按照圖2的邏輯框圖在設(shè)計器窗口添加標(biāo)簽、編輯框、組合框、按鈕等控件，典型的動平衡配平軟件界面如圖2所示。

（1） 配平模型算法編譯。逆時針旋轉(zhuǎn)的二葉螺旋槳配平模型如圖3所示[6]。

設(shè)二葉螺旋槳的槳葉軸線Y1、Y2的常量名稱為B2Y1和B2Y2，聲明全局常量為：

設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安裝位置P2、P4、P8和P10的變量名稱分別為B2P2、B2P4、B2P8和B2P10，聲明全局變量：

只要測量出擬配平螺旋槳槳轂特征參數(shù)P2P4和P2Q，即可確定全局變量B2P2、B2P4、B2P8和B2P10的值，完成二葉螺旋槳配平模型實例化。

用同樣的方法可以對文獻(xiàn)[6]中三葉以及更多槳葉螺旋槳的配平模型進(jìn)行實例化算法編譯。

（2）矢量分解算法編譯。如圖4所示，在矢量分解算法中，對任意的配重質(zhì)量力，均可將其分解為擬安裝在與其相鄰的兩個標(biāo)準(zhǔn)安裝位置上的兩個配重質(zhì)量力FQA和FQB。

配平模型實例化以后，標(biāo)準(zhǔn)安裝位置P4和P8是確定的，所以在式（2）和式（3）中要確定∠AQC和∠CQB，則需要知道FQC的位置，該信息在該振動值測試儀中能夠提供。由圖1中振動值和重點(diǎn)位置信息通過配平系數(shù)K0能夠計算出FQC的數(shù)值和位置。由于重點(diǎn)位置信息是以點(diǎn)鐘形式表示的，分別設(shè)其小時和分鐘部分的變量名稱為HH和MM，聲明變量：

HH和MM的值均來自軟件界面中的人工輸入值。

其中，輕點(diǎn)位置與重點(diǎn)位置相差6個點(diǎn)鐘，為避免計算出的輕點(diǎn)點(diǎn)鐘位置大于12，計算輕點(diǎn)位置前先作判斷并重新對HH賦值，重新賦值后的HH則表示了輕點(diǎn)的點(diǎn)鐘位置小時部分。

設(shè)FQC的位置變量名稱為pos，值變量名稱為FF；分別設(shè)振動值和配平系數(shù)變量名稱為IPS和K0，聲明變量：

IPS和K0值來自于軟件界面中的人工輸入值。設(shè)FQA、FQB的變量名稱分別為AA和BB，設(shè)∠AQC、∠CQB和∠QAC的變量名稱分別為angleA、angleB和angleC，聲明變量：

作為對軟件性能的提升，還可加入依據(jù)實際配平效果對配平系數(shù)K0進(jìn)行自動修正的功能。

2算例測試

編譯完成后，按照文獻(xiàn)中給出的實例數(shù)據(jù)對編譯出的配平軟件進(jìn)行了算例測試，如圖5所示。

將配平系數(shù)K0設(shè)置為69后，多次測試結(jié)果表明，軟件輸出數(shù)據(jù)能夠與文獻(xiàn)中具體配平實例中的數(shù)據(jù)吻合，算法編譯成功。

3結(jié)語

螺旋槳的建模配平算法具有較好的配平效果，但數(shù)據(jù)計算復(fù)雜，影響了其在工程實踐中的應(yīng)用。通過對建模配平算法的軟件編譯和算例測試，得出結(jié)論如下：

（1） 編譯出的配平軟件將全部數(shù)據(jù)運(yùn)算放在后臺完成，在前臺需要輸入的數(shù)據(jù)量很少，使用簡便，為螺旋槳建模配平算法的推廣創(chuàng)造了條件。

（2） 以智能移動終端為使用平臺的編譯方案，使編譯出的軟件具有更大的移動靈活性，符合航空維修的使用特點(diǎn)，為一線維修人員提供了便利。

（3） 繼承和發(fā)揮了螺旋槳動平衡建模配平算法配平效果好的優(yōu)勢，完全解決了航空維修中進(jìn)行螺旋槳動平衡配平時遇到的系列工程難題。

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5結(jié)語

本文通過探討分布式網(wǎng)絡(luò)資源分配算法與OpenFlow集中式管理結(jié)構(gòu)，在節(jié)點(diǎn)中加入更多的全局資源信息，使節(jié)點(diǎn)可利用更多網(wǎng)絡(luò)資源信息，優(yōu)化各節(jié)點(diǎn)分布式算法。基于OpenFlow的集中管理框架，設(shè)計了集中式網(wǎng)絡(luò)資源算法，研究了合理分配資源方案，實現(xiàn)了資源調(diào)度的優(yōu)化。

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